BU51 Systémy CAD

BU51Systémy CAD

RNDr. Helena Novotná

Systémy CAD, Helena Novotná, jaro 2014 2

Obsah přednášekCo potřebujeme z teorieOvládání a přizpůsobení AutoCADu(profily, šablony, pracovní prostory, karty, vlastní zkratky...)Poznámkové objekty, vlastní čáry a šrafyTisk z modelu a rozvrženíSpolupráce mezi výkresy a s jinými programy3D modelování a vizualizaceSouřadné systémy, pohledy na model, zobrazení modelu Způsoby a možnosti modelování v AutoCADuUkázky dalších CAD programů (Revit, Civil 3D...)


Obsah cvičeníRozšíření znalostí o kreslení v rovině (6 týdnů)

Kreslení a editacePopis výkresu a kótováníBloky, externí referenceVýstup výkresu

Základy 3D modelování a vizualizace (5 týdnů)Prostředí pro modelováníModelování z těles, tělesa generovaná z řídících křivekZáklady vizualizace (materiály, pohledy, světla, render)

Zápočtový test


Učební textyučební texty pro rovinuhttp://www.fce.vutbr.cz/studium/materialy/autocad/acad_I_CZ/defaultCE.htmle-learningové materiály (podle cvičení)


CAD systémyCAD – Computer Aided Designpočítačová podpora projektování, návrh pomocí počítače

vektorové editory (kreslení = tvorba objektů)přesné zadávání bodů, velikostí apod.základní geometrické tvary (čáry, oblouky, křivky)úpravy existujících objektůpopisy, kótyvýkresová dokumentaceuniverzální × specializované2D kreslení, 3D modeláře


Zadávání bodůMožnosti zadávání bodů:

myšíkreslící pomůcky • mřížka a krok, • kolmé kreslení, • trasování, • uchopovací

režimy

Typy souřadnickartézské (2D i 3D)polární (2D)sférické (3D)válcové (3D)

absolutní G relativní

Typy souřadnickartézské (2D i 3D)polární (2D)sférické (3D)válcové (3D)

absolutní G relativní


Kartézské souřadnicepravoúhlý souřadný systém (většinou pravotočivý)absolutní souřadnice x, y, z (vzdálenost od počátku)relativní souřadnice dx, dy, dz (vzdálenost od předchozího bodu)

x

y

0 xA

dx

0 xB

yB

yA

dy

A

B

AutoCAD

x,y,z

@dx,dy,dz


JTSK × AutoCADJTSK je levotočivý systémNelze zadat přímo do AutoCADu, je třeba upravit předem data:

xAutoCAD = –yJTSK

yAutoCAD = –xJTSK

následná úpravapřeklopit, otočit

JTSK

x

y

AutoCAD

x

y

AutoCAD

x

y

Auto

CA

D


Polární souřadnicesměr a jednotky pro zadání úhlu absolutní: vzdálenost od počátku, úhel od osy xrelativní: vzdálenost od předchozího, úhel od osy x

někde vzdálenost od předchozího, úhel od předchozího směru

x = r cos(φ), y = r sin(φ)

x

y

0

r

φ

0

r

φA

B

)(2arctg ; 22xyyxr

AutoCAD

vzd<úhel

@vzd<úhel


Sférické souřadnicevzdálenost od počátkuúhel v rovině xyúhel „nad obzorem“x = r cos(a) cos(b)y = r sin(a) cos(b)z = r sin(b)

a

br

AutoCAD

vzd<a<b

@vzd<a<b


Válcové souřadnicevzdálenost od počátku v rovině xyúhel od osy xvýškax = r cos(a)y = r sin(a)z = v

x

a

v

rAutoCAD

vzd<a,výška

@vzd<a,výška

Souřadné systémy

uživatelské souřadné systémypoužití v rovině a v prostoru


Souřadné systémyUSS [UCS] (k. Pohled, m. Zobrazit)

globální [World]předdefinované (doleva, doprava,...)ViewCube (náhledová krychle)určované uživatelem

poSun ZOsa 3body obJekt PLocha poHled X Y Z

Souřadné systémy lze pojmenovat a tím uložit.Všechny zadávané hodnoty (souřadnic, posunů…) se berou vůči aktuálnímu souřadnému systému.půdorys – aktuální, globální, pojmenovanýpříkaz PŮDORYS [plan] nebo menu Zobrazit / 3D pohledy / půdorys


Souřadné systémyK čemu to je v rovině?

Dočasná změna počátku souřadnic.Reálná data změřená od různých počátků.

A

B

P[2,1]

X

YQ[2,1]

= [0,0]

X

Y

[0,0]

globální souřadný systém

uživatelský souřadný systém


Souřadné systémyK čemu to je v prostoru?

Posun počátku kvůli lepšímu zadávání souřadnic.Kreslení a modelování vůči „šikmým“ plochám.


Geometrické objekty v roviněúsečka

koncové bodyvykreslení = rasterizace

kružnice (kruhový oblouk)střed, poloměr (konc. body nebo bod a sevřený úhel)(bez ohledu na zadávání)vykreslení přes úsečky

křivky (polyčára, kuželosečky, splajny...)různé způsoby tvaru segmentů a výpočtu tvarubody, kterými prochází (interpolační křivky)řídící body (aproximační křivky)vykreslení přes úsečky


Geometrické objekty v roviněNURBS křivky (technické křivky)

NURBS = NonUniform Rational B-Splinehladké tvaryjednotný popis všech typů křivek (pomocí lineární kombinace polynomů)

(úsečka, oblouk, elipsa...) křivkarychlé výpočty (Hornerovo schéma)snadná diferencovatelnost


Trocha teorie – definiceMějme dáno m kontrolních bodů Pi, m reálných čísel wi (váhy), stupeň křivky n a uzlový vektor t=(t0, t1,...tm+n+1).

NURBS křivka je definována jako

Bázové funkce N(t) jsou definovány rekurentně:Nechť t=(t0, t1,...ts) je uzlový vektor. B-splajn funkce stupně n je definována:

m

i

nii

m

i

niii

tNw

tNPwtC

1

1

)(

)()(

)()(

jinak0

,pro1

11

11

11

10

tNtt

tttN

tt

ttN

tttN

ni

ini

nini

ini

ini

iii


Kružnice jako NURBS křivkaKružnice: střed [0,0] poloměr 1.NURBS křivka

stupeň 2kontrolní body (9) [1,0], [1,1], [0,1], [-1,1], [-1,0], ...váhový vektor (1, 2/2, 1, 2/2, 1 2/2, 1 2/2, 1)uzlový vektor (0, 0, 0, ¼, ¼, ½, ½, ¾, ¾, 1, 1, 1)


Geometrické transformacePosun

vektor posunutí (2 body P, Q) pro úsečku: APx = Ax + (Qx – Px); APy = Ay + (Qy – Py);

BPx = Bx + (Qx – Px); BPy = By + (Qy – Py);

pro kružnici: SPx = SPx + (Qx – Px); rP = r

x

y

0

PQ

A

B

AP

BP

SSP

rrP


Geometrické transformaceOtočení

pro bodpro úsečku (konc. body)pro kružnici (střed)

x

y

0

Qφ

S

Q‘

ra

r )sin(

)cos('

2arctg

)()(

Q' Chceme

Q , S, Zadáno

22

rQ

rQ

SQ

SQ

SQSQr

y

x

xx

yy

yyxx

Date post:	02-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	bree-jimenez
View:	35 times
Download:	1 times

BU51 Systémy CAD

Documents